La medición de la Dinámica Escapulario Cinemática El uso de un Cluster Acromion marcador para Minimizar Artefacto Movimiento Piel

Summary

Este informe presenta los detalles de cómo adoptar el método de agrupación marcador acromion de la obtención de la cinemática escapular cuando se utiliza un dispositivo marcador de captura de movimiento pasivo. Como se ha descrito en la literatura, este método proporciona una medición robusto, no invasiva, en tres dimensiones, dinámica y válida de la cinemática escapular, minimizar el movimiento de la piel artefacto.

Abstract

La medición de la cinemática escapular dinámicos es complejo debido a la naturaleza de deslizamiento de la escápula debajo de la superficie de la piel. El objetivo del estudio fue describir claramente el método de agrupación marcador acromion (AMC) de la determinación de la cinemática escapular cuando se utiliza un sistema de captura de movimiento marcador pasivo, con la consideración de las fuentes de error que pueden afectar a la validez y la fiabilidad de las mediciones. El método AMC consiste en colocar un grupo de marcadores sobre el acromion posterior, y por medio de la calibración de puntos de referencia anatómicos con respecto al grupo marcador es posible obtener mediciones válidas de la cinemática escapular. Se examinó la fiabilidad del método entre dos días en un grupo de 15 individuos sanos (edad 19-38 años, ocho varones), ya que realizan la elevación del brazo, a 120 °, y el descenso en el frontal, escapular y sagital. Los resultados mostraron que la fiabilidad entre-día era bueno para la rotación de la escápula hacia arriba (Coeficiente de MultCorrelación IPLE; CMC = 0,92) y de inclinación posterior (CMC = 0,70), pero justo para la rotación interna (CMC = 0.53) durante la fase de elevación del brazo. El error de forma de onda fue menor para la rotación hacia arriba (2,7 ° a 4,4 °) y la inclinación posterior (1,3 ° a 2,8 °), en comparación con la rotación interna (5,4 ° a 7,3 °). La fiabilidad durante la fase de descenso fue comparable a los resultados observados durante la fase de elevación. Si el protocolo descrito en este estudio se adhiere a, el AMC proporciona una medición fiable de rotación hacia arriba y la inclinación posterior durante la elevación y descenso fases de movimiento del brazo.

Introduction

Objetivo medición cuantitativa de la cinemática escapular puede proporcionar una evaluación de los patrones de movimiento anormales asociados con la disfunción del hombro ^1, como la rotación hacia arriba reducida y rotación posterior durante la elevación del brazo observada en la inflamación del hombro ^2-8. Medición de la cinemática escapular, sin embargo, es difícil debido a la posición profunda de la médula y la naturaleza deslizándose por debajo de la superficie de la piel ^1. Las técnicas típicas de medición cinemáticos de unir marcadores reflectantes más puntos anatómicos no rastrear adecuadamente la escápula mientras se desliza por debajo de la superficie de la piel ^9. Varios métodos han sido adoptadas en la literatura para superar estas dificultades, incluyendo; imágenes (rayos X o resonancia magnética) ^10-14, goniómetros ^15,16, alfileres de hueso ^17-22, palpación manual de ^23,24, y el método acromion ^3,5,19,25. Cada método, sin embargo, tiene sus limitaciones, que incluyen: exexposi- a la radiación, los errores de proyección en el caso de análisis basada en imágenes de dos dimensiones, requieren repitió la interpretación subjetiva de la ubicación de la escápula, son de naturaleza estática o son altamente invasiva (por ejemplo, pasadores de hueso).

Una solución para superar algunas de estas dificultades es emplear el método de acromion donde un sensor electromagnético se une a la porción plana de la acromion ^25, una parte plana del hueso que se extiende hacia delante en la parte más lateral de la escápula que conduce desde la columna vertebral de la escápula. La idea detrás de principio utilizando el método de acromion es para reducir el movimiento de la piel artefacto, como el acromion se ha demostrado que tienen la menor cantidad de movimiento de la piel artefacto en comparación con otros sitios en la escápula ^26. El método acromion es no invasivo y ofrece medición tridimensional dinámica de la cinemática escapular. Los estudios de validación han demostrado el método acromion siendo válidos hasta 120 ° en el brazo elfase evation al utilizar sensores electromagnéticos ^17,27. Cuando el uso de dispositivos de captura de movimiento de marcador basado una serie de marcadores dispuestos en un clúster, el clúster marcador acromion (AMC), que se requiere y se ha demostrado que es válido cuando se utiliza un sistema de captura de movimiento-marcador activo ²⁸ y durante el uso de un marcador pasivo- sistema de captura de movimiento durante la elevación del brazo y el brazo bajando ^29.

El uso de la AMC con un dispositivo de captura de movimiento marcador pasivo para medir la cinemática escapular se ha utilizado para evaluar los cambios en la cinemática escapular tras una intervención para tratar la inflamación del hombro ^30. El uso válido de este método, sin embargo, depende de la habilidad de aplicar con precisión el grupo de marcadores, de los cuales se ha demostrado la posición que afecta a los resultados ^31, calibre ³² puntos de referencia anatómicos y asegurar los movimientos del brazo están dentro de un rango válido de movimiento (es decir, por debajo de 120 ° de elevación del brazo) ^29. EllaTambién se ha sugerido una nueva aplicación del clúster marcador, cuando se utiliza un sistema de captura de movimiento basado marcador activo, se encontró que era la fuente de mayor error de inclinación posterior ²⁸ escapular. Es, por lo tanto, es importante establecer la fiabilidad entre-día del método acromion para asegurarse de que proporciona una medida estable de la cinemática escapular. Asegurar que las mediciones son confiables permitirá cambios en la cinemática escapular, debido a una intervención, por ejemplo, para medir y examinar. Los métodos utilizados para medir la cinemática escapular se han descrito en otra parte ^29,33; el objetivo del presente estudio fue proporcionar una guía y referencia de la herramienta paso a paso para la aplicación de estos métodos utilizando un sistema de captura de movimiento pasivo-marcador, con consideración a las posibles fuentes de error, y para examinar la fiabilidad del método de medición .

Protocol

NOTA: El uso de los participantes humanos fue aprobado por el Comité de Ética de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad de Southampton. Todos los participantes firmaron formularios de consentimiento antes de la recolección de datos se inició. Para los datos presentados en este estudio cinemático se registraron utilizando un sistema de captura de movimiento marcador pasivo que consta de 12 cámaras; seis cámaras de 4 megapíxeles y seis cámaras de 16 megapíxeles que operan a una frecuencia de muest…

Representative Results

Quince participantes que no tenían antecedentes de lesiones en el hombro, el cuello o los brazos conocidos fueron reclutados en el estudio (Tabla 2). Para evaluar intra-evaluador (entre días) fiabilidad, los participantes asistieron a dos sesiones de recogida de datos separados por al menos 24 horas y un máximo de 7 días. Durante cada sesión de recopilación de datos, el mismo investigador realizó el protocolo para la fijación de los marcadores reflectantes, el cluster marcador acromion y calibra…

Discussion

La elección de la metodología para la determinación de la cinemática escapular es crucial, y la consideración de la validez, fiabilidad y su idoneidad para el estudio de investigación se debe dar. Varios métodos han sido adoptadas en la literatura, pero cada método tiene sus limitaciones. El clúster marcador acromion supera un número de estas limitaciones, tales como los errores de proyección de imágenes en 2D o que requieren interpretación repetida de la ubicación de la escápula proporcionando medición …

Materials

Name of Material/ Equipment	Company	Catalog Number	Comments/Description
Passive marker capture system	Vicon Motion Systems	N/A
Nexus	Vicon Motion Systems	N/A	Data capture software
Bodybuilder	Vicon Motion Systems	N/A	Modeling software
14 mm retro reflective markers	Vicon Motion Systems	VACC-V162B
6.5mm retro reflective markers	Vicon Motion Systems	VACC-V166
Calibration wand	Vicon Motion Systems	N/A
Plastic base	N/A	N/A	Constructed 'in-house'
Matlab	Mathworks	N/A	Numerical modelling software